用电解浓集法测定水中氚

本文叙述了氚电解浓缩的基本参数和电解电流,冷却水温度,电极间距离及电极材料对氚电解浓缩的影响。最后给出一个碱式电解浓缩水中氚的方法;使用铁阴极、镍阳极,将2升样品浓缩到5毫升,电解电流密度是0.1—0.2安培/厘米~2,总电流是45安培,真空冷凝蒸馏法取样。氚的电解总回收率平均为0.575±0.084,氘的分离系数平均值是11.32±2.4,氚的浓缩倍数平均为222±40。     

固体聚合物氚电解浓缩系统的性能研究

固体聚合物氚电解浓缩法是目前浓缩环境低氚水的主流方法,其性能评价的关键是能否获得较高的氚回收率。在电解体积浓缩倍数为常数时,氚分离系数决定了氚回收率的高低。为了提高氚电解浓缩系统的回收率,研究以分离系数为评价指标,从阴阳极材料、电解电流、电解水温度上优化固体聚合物氚电解浓缩系统。结果表明:在电解初始体积≥400 m L、电解装置电流15 A、电解水温度5°C、电解剩余体积≤25 m L的优化条件下,成功研制氚分离系数6.5以上、回收率≥65%的固体聚合物氚电解浓缩系统。     

氚在RAFM钢中的渗透

采用气相渗透方法，开展了国产低活化铁素体/马氏体钢（RAFM钢?）之一的CLAM钢的氚渗透实验，研究了影响渗透的关键因素，建立了可靠的实验方法。在573~823?K温度范围内，得出氚的渗透率F_T为2.57×10-8exp(-38639/RT)，氚溶解度S_T为2.2×10-1exp(-38639/RT)，扩散系数D_T?为1.17×10-7exp(-22011/RT)。另外，氘氚混合渗透时存在明显的正同位素效应，在实验温度范围内，推导得出的氘氚渗透分离系数α_DT为1.42，氕氚渗透分离系数α_HT为3.76。      

水中氚的电解浓集装置设计

建立了一套水中氚的电解浓集装置,一次可以电解12个样品。水样初始体积为250 m L,电解后的体积是8 m L。每个电解槽的电压3.0±0.2 V,电流12±1 A,电解后样品中氚的浓缩倍数为20±0.5倍,完成电解总共需要72 h。用Quantulus 1220液体闪烁谱仪测量,仪器本底1.0 cpm,测量时间600 min时,最低探测限可达0.12 Bq/L。     

应用回旋加速器测量水中微量氚

用超灵敏质谱法测量了京郊玉泉山水的氚含量。水样品经电解浓集并电解成气体后送入回旋加速器离子源,水中氚经加速到高能量(10MeV)后,用△E-E粒子望远镜鉴别和记录。 测量是相对一个已知氚含量的样品进行的,结果为50个氚单位,与用β衰变法的测量结果一致。     

水中氚的电解浓集装置设计北大核心CSCD

建立了一套水中氚的电解浓集装置,一次可以电解12个样品。水样初始体积为250 m L,电解后的体积是8 m L。每个电解槽的电压3.0±0.2 V,电流12±1 A,电解后样品中氚的浓缩倍数为20±0.5倍,完成电解总共需要72 h。用Quantulus 1220液体闪烁谱仪测量,仪器本底1.0 cpm,测量时间600 min时,最低探测限可达0.12 Bq/L。     

环境大气氚的测定技术研究

文章分析环境大气中氚的来源，并描述环境大气氚浓度测量系统的组成与测量原理。研究了累积氚取样装置中催化炉的催化温度和气体流速对催化效率的影响、冷阱冷却温度对氚回收率的影响，刻度了氚电解浓集装置的回收率，在此基础上测定了某核设施周围环境大气氚浓度。结果表明：在催化温度为350℃、催化效率为98%、电解浓集装置平均回收率为54%的实验条件下，本测试方法可高灵敏度地测定特定范围内外环境低水平大气氚浓度变化，探测下限可达0.1Bq/m³。     

水中氚放射性活度分析的不确定度评定

首先给出核分析不确定度评定的步骤为:不确定度来源分析,分析不确定度涉及哪些参数;给出参数的数值;相关参数的不确定度;标准合成不确定度;报告结果及其不确定度。然后以电解浓缩-液体闪烁法分析水中氚活度为例,分别计算电解浓缩倍数、测量水样的重量、净计数率、标准氚水活度、标准氚水净计数率的标准不确定度,进行合成,得出水中氚活度的不确定度。     

利用伴随α粒子能谱分析固体氚靶中氚浓度深度分布

在目前的氘氚中子发生器源中子分析过程中,固体氚靶中氚浓度深度分布信息的缺失是普遍遇到的问题。为解决此问题,本文建立了利用伴随粒子能谱反演氚浓度深度分布的模型,采用来自氚钛靶的α实验能谱作为模型测试对象,通过该模型获得了氚钛靶中氚浓度深度分布的数据。结果表明,氚浓度随氚钛靶深度的增加呈双峰趋势,两峰之间的氚浓度波谷位于靶中0.94 μm处,该深度正是入射氘粒子的射程极限。所得的氚浓度深度分布趋势与其他实验方法测量结果相符,表明该模型能为氘氚中子发生器的源中子分析提供即时的氚浓度深度分布信息。     

用于氚测量的低水平液体闪烁计数器

目前常用的液体闪烁计数器,因其本底高,必须先将环境水样中氚进行浓缩处理之后,才能进行测量,这样既浪费时间和人力,又引进一些误差来源。本文介绍采用国产GDB-52LD光电倍增管研制成的可直接测量环境水样中氚含量的液体闪烁计数器。没有采取反符合屏蔽,由于尽量增大光收集极效率,提高了信噪比和探测效率,同时针对可能引起本底计数的各方面采取了措施,降低了成本。     

量热法测量贮氚容器中的氚

设计建造了 1台样品池容积为1 95mm× 42 0mm的大型氚量热计。该量热计测量样品热功率下限为 6mW。样品热功率在 1 60～ 3 5 0 0mW范围内时 ,信号输出与样品热功率的线性相关系数大于0 9999。当样品热功率不低于 1 60mW时 ,精密度好于 0 2 %。它适用于非对称置样方式的样品中氚的测量。对大容积铀化学床中氚的实测结果表明 :该量热计具有较好的准确性。     

氚化学与氚分析进展与展望

氚是聚变堆的重要燃料,氚的问题是制约聚变能源发展的瓶颈问题之一。氚化学中的科学技术问题是解决涉氚工艺的基础,氚分析测量是氚操作中获取氚信息的主要途径。本文综述了近年来氚化学与氚分析方面的研究进展,从氚与材料相互作用、涉氚材料中的氦行为、氚的氢同位素效应、氚的辐射生物效应,以及氚的分析测量方法五个方面对研究进展进行了分析,并对聚变堆中所面临的挑战进行了展望。     

Tritium in the DIII-D carbon tiles

The amount of tritium in the carbon tiles used as a first wall in the DIII-D tokamak was measured recently when the tiles were removed and cleaned. The measurements were made as part of the task of developing the appropriate safety procedures for processing of the tiles. The surface tritium concentration on the carbon tiles was surveyed and the total tritium released from tiles samples was measured in test bakes. The total tritium in all the carbon tiles at the time the tiles were removed for cleaning is estimated to be 15 mCi and the fraction of tritium retained in the tiles from DIII-D operations has a lower bound of 10%. The tritium was found to be concentrated in a narrow surface layer on the plasma facing side of the tile, was fully released when baked to 1000°C, and was released in the form of tritiated gas (DT) as opposed to tritiated water (DTO) when baked.     

离线产氚实验中氚在线监测系统的研制

在增殖剂离线产氚实验中,如何准确实时测量回路中氚浓度和形态（HTO/HT）对于掌握产氚增殖剂氚释放行为,改进增殖剂的产氚性能非常重要。针对离线产氚回路中载气流量小、回路中气体量小以及载气为Ar等特点,基于流气式电离室原理研制了一套数字化氚浓度在线测量系统。该系统中电离室灵敏体积为50 mL,数字化仪表可自控获取、处理及显示回路中的氚浓度。测试结果表明,在Ar气氛下,在35 V左右,电离室即进入饱和区;该系统探测下限可达3.7×10 7 Bq/m 3,能满足离线产氚实验中氚在线监测的要求。     

钯的氚老化效应

钯因其显著的氢同位素效应、抗毒化及良好的固氦特性,已广泛应用于氚工艺中。随着工作时间的延长,钯中衰变产生的³He将影响其应用性能。文章就氚老化对钯的p-C-T曲线、力学性能、微观结构的影响,及³He在钯中的微观行为进行了综述。氚老化导致坪压降低、坪斜增加、氚尾增加、力学性能下降。氚衰变产生的³He聚集形成氦泡,导致晶格膨胀,且在钯中形成自间隙原子簇、位错、位错环等结构缺陷。     

The Significance of Tritium Releases to the Environment

Tritium is produced naturally and was present in low concentrations in precipitation and natural bodies of water before atmospheric testing of nuclear weapons. Other sources of tritium are now present from which tritium is released to the environment. Nuclear reactor tritium production, according to recent estimates, will equal natural tritium production before the year 2000. Predicted increases of tritium in the environment will take place first on a local ecological level and then appear on a biospheric level. Tritium introduced into the environment as THO will move through ecological systems in the same manner as stable water. Tritium will enter the hydrologic cycle either via evapo-transpiration or the surface bodies of water. Ecological experiments have been conducted to determine the movement of tritium in the environment. Field-grown plants were exposed to liquid and vapor THO for periods of one-half and one hours. Tritium concentrations were determined in leaf samples collected after exposure for periods of time up to 45 days. Tritium decays rapidly in the plant species studied and exhibited a three component half-life when plants were exposed to THO vapor. The length of exposure, and sources of THO in the soil affect the half-time of tritium in the plant tissues. Data produced in ecological experiments on tritium movement are used in a theoretical consideration of acute and chronic vapor releases of tritium in an agricultural environment.     

氚污染监测中的异常现象研究

由于在实验过程中频繁操作氚钛源(TiT源),造成了实验室氚污染.专门的氚污染监测机构用氚表面污染测量仪进行监测,发现有遮挡物遮挡、不容易污染到的地方污染水平比容易污染到的地方还高,这是不合常理的一种异常现象.经过分析发现,污染异常的地方常年受氢(氘)气放电源照射,这种异常很可能与气体放电有关,论文给出了假设性解释.